Исследователи из Калифорнийского технического института построили в лаборатории модель плазменной петли,
Для проведения анализа физики построили вакуумную камеру с двойными электродами внутри. Они зарядили конденсатор, а затем пропустили энергию через электроды, чтобы создать миниатюрную петлю солнечной короны. Весь процесс фиксировался на камеру, которая делает 10 млн снимков в секунду. Каждый цикл длился около 10 мкс и приводил к формированию петли длиной 20 см и диаметром около 1 см. Хотя она гораздо меньше солнечной, структура идентична реальной.
Podobieństwa między prawdziwymi (na górze) i laboratoryjnymi (na dole) rozbłyskami słonecznymi. Zdjęcie: Bellan Lab, Caltech
Badanie wykazało, że pętle korony słonecznejnie są pojedynczą strukturą, ale raczej fraktalnie utkanymi nitkami, podobnymi do dużej liny. „Jeśli przetniesz kawałek liny, zobaczysz, że składa się on ze splotów pojedynczych nitek. Rozdziel te pojedyncze pasma, a zobaczysz, że są to warkocze z jeszcze drobniejszych pasm i tak dalej. Pętle plazmy działają dokładnie w ten sam sposób” – mówi Yang Zhang, współautor badania.
Naukowcy odkryli, że taka struktura jest ważna dlagenerowanie wysokoenergetycznych cząstek i promieni rentgenowskich podczas rozbłysku słonecznego. Plazma jest silnym przewodnikiem elektrycznym. Ale kiedy zbyt duży prąd próbuje przejść przez pętlę korony słonecznej, struktura ulega zmianie. W pętli powstaje zagięcie - niestabilność w postaci korkociągu, w wyniku czego poszczególne nitki zaczynają się łamać. W takim przypadku każdy wątek odciąża pozostałe.
Symulacja laboratoryjna rozbłysku słonecznego. Zdjęcie: Bellan Lab, Caltech
Badanie procesu mikrosekunda po mikrosekundie,naukowcy zauważyli skok ujemnego napięcia związany z rozbłyskiem promieniowania rentgenowskiego w momencie pęknięcia włókna. Ta zmiana napięcia jest podobna do spadku ciśnienia, który występuje przy zwężeniu rury wodociągowej. Pole elektryczne z tego skoku napięcia przyspiesza naładowane cząstki do ekstremalnych energii, a następnie, gdy zwalniają, emitowane są promienie rentgenowskie.
Czytaj więcej:
Nad Włochami rozbłysła czerwona aureola. Teraz wyjaśniono jego charakter
Nazwany sposobem na zmniejszenie apetytu bez operacji
Eksperyment z nasionami chia potwierdza słynny model matematyczny Alana Turinga
Na okładce: symulacja pętli plazmy na powierzchni Słońca. Zdjęcie: Bellan Lab, Caltech